生物成像领域
生物素可以与抗生物素蛋白（如链霉亲和素）特异性结合，这种结合具有很高的亲和力。在细胞成像中，生物素 - 三聚乙二醇 - 二硫 - 二苯并环辛炔可以通过生物素部分与标记了荧光基团的链霉亲和素结合。而二苯并环辛炔（DBCO）部分则可以和带有叠氮基团的目标生物分子（如细胞表面蛋白或细胞器标记蛋白等）进行无铜点击化学反应。例如，在研究细胞内蛋白质的定位和动态变化时，将带有叠氮标签的目标蛋白与这种化合物连接后，利用荧光显微镜可以清晰地观察到蛋白质在细胞内的分布情况。
对于活细胞成像，由于三聚乙二醇（PEG3）链的存在，增加了整个分子的水溶性和生物相容性，使其能够更好地在细胞内环境中发挥作用，减少对细胞生理功能的干扰。而且二硫键（SS）在一定条件下的可断裂性，也可以用于设计在特定细胞内环境下（如还原环境较强的线粒体等部位）释放标记分子的成像试剂。
生物分子标记与检测
用于标记生物分子，如蛋白质、核酸等。在蛋白质标记方面，通过化学合成方法将生物素 - 三聚乙二醇 - 二硫 - 二苯并环辛炔与目标蛋白质偶联。例如，在酶联免疫吸附测定（ELISA）实验中，它可以作为一种新型的标记试剂。与传统标记方法相比，DBCO 和叠氮的点击反应具有高效、特异的优点。可以将其标记的生物分子用于检测生物样品中的抗原或抗体，提高检测的灵敏度和特异性。
在核酸标记领域，这种化合物可以通过适当的化学修饰连接到核酸分子上。例如，在核酸适配体（aptamer）的标记中，用于后续对核酸适配体与靶标分子（如细胞表面受体）相互作用的研究，通过检测标记信号来分析核酸适配体的结合特性。
药物递送系统
药物 - 连接体 - 靶向分子是构建靶向药物递送系统的常见模式。生物素 - 三聚乙二醇 - 二硫 - 二苯并环辛炔中的生物素可以作为靶向部分，例如与肿*细胞表面过表达的生物素受体结合。二硫键在细胞内的还原环境（如细胞质中的谷胱甘肽浓度较高）下会发生断裂，使得药物从载体上释放出来。
PEG3 链能够改善药物载体的血液循环时间和稳定性。药物可以通过合适的化学方法连接到这个化合物上，然后通过 DBCO 与带有叠氮的载体材料进一步组装，构建一个复杂的药物递送体系，将药物精准地递送至病变细胞，减少对正常细胞的副作用。
生物医学材料表面修饰
在生物医学材料（如支架材料、植入材料等）的表面修饰中发挥作用。例如，在组织工程支架材料表面引入叠氮基团后，利用生物素 - 三聚乙二醇 - 二硫 - 二苯并环辛炔的 DBCO 部分与之进行点击反应，将生物素标记到材料表面。
生物素标记的材料表面可以进一步结合其他生物活性分子（如生长因子等），这些分子通过与生物素结合的链霉亲和素作为中介连接到材料表面，从而改善材料的生物活性，促进细胞在材料表面的黏附、增殖和分化，提高组织工程支架的性能。
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2025-01-20
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